<<
>>

§ 36. Измерение и исправление высот светил


Небесные маяки. Когда судно выходит в открытое море и гаснут вдали огни самых мощных береговых маяков, мореплаватель остается один на один с бескрайним водным простором. В такой момент может показаться, что уже ничто не поможет ни ему, ни его судну, если он собьется с правильного пути.
Но еще в древние времена мореплаватели всех стран научились не только ориентироваться в открытом море по небесным светилам, но и определять с их помощью свое местоположение. С тех пор и до нашего времени всеобщего научно-технического прогресса небесные светила заменяют мореплавателям оставленные на берегу маяки в переносном и прямом смысле этого слова. На самом деле, уже давно наблюдатели в открытом море научились использовать для определения места судна небесные светила так же, как используются береговые маяки. Идея такого использования заключается в следующем.
Представим себе земной шар, окруженный небесной сферой; возьмем любую точку S (рис. 85) на небесной сфере, считая ее положением некоторого светила с экваториальными координатами 6s=^S/l и ts= /LQP^A = ^ QA. Если теперь соединить точку S с общим центром небесной сферы и земного шара в точке О, тогда точка s представит собой проекцию светила s на поверхность земного шара; такую проекцию s обычно называют полюсом освещения светила. Теперь нетрудно установить географические координаты полюса освещения s. На самом деле, непосредственно из рис. 85 видно, что широта полюса освещения ф5 равна склонению светила 6S, а долгота точки s будет равна дуге ga, если точка g земного экватора есть точка его пересечения с гринвичским меридианом, т. е. если PnZQPs есть меридиан наблюдателя на небесной сфере для наблюдателя на гринвичском меридиане земной поверхности. Если
это так, то можно сделать вывод о том, что географическими координатами полюса освещения являются
lt;ps = 6s и As = tg.              (90)
Таким образом, небесное светило S трансформируется в положение небесного маяка s на земной поверхности. Более того, если, например, измерена высота hs светила S над истинным горизонтом наблюдателя, т. е. может быть рассчитано зенитное расстояние Zs этого светила, тогда такое зенитное расстояние Zs = (90° — — hs) = wZS, будучи спроектированным на земную поверхность, трансформируется в расстояние места наблюдателя г на земной поверхности от полюса освещения s, равное sz. И наоборот, зная географическое положение небесного маяка s и расстояние места наблюдателя от него w sz, нетрудно нанести на поверхность земного шара изолинию в виде окружности с центром в точке s и сферическим радиусом, равным ^sz (аналогия определения места по визуальному расстоянию до ориентира). Если же одновременно измерить высоты двух светил Si и S2, тогда точно так же можно нанести на земную поверхность две изолинии в виде окружностей с центрами в точках si и s2 с радиусами, соответственно равными ^Siz и ^s2z; пересечение таких двух окружностей даст обсервованное место судна.
Нельзя забывать, однако, что в отличие от береговых ориентиров, сохраняющих свое географическое положение, небесный маяк (полюс освещения) непрерывно изменяет свое географическое положение, в течение суток описывая на поверхности Земли малый круг, совпадающий с географической параллелью, широта которой равна склонению светила.
Более того, и склонения ряда светил (Солнце, Луна, планеты) существенно изменяются даже в течение суток. Поэтому понятие о географическом положении небесного маяка имеет смысл только для определенного фиксированного момента времени.
Итак, для нанесения изолинии по результатам астрономического наблюдения светила необходимо:
измерить высоту h определенного небесного светила в фиксированный момент времени;
определить экваториальные координаты наблюдавшегося светила б и /гр и по ним, как по ср и X, нанести положение полюса освещения такого светила на поверхность земного шара;
определить зенитное расстояние Z = (90° — h) и его величиной, как радиусом, описать на поверхности Земли окружность

Рис. 86 Секстан СНО-М:
/ — светофильтры малого зеркала, 2 — малое зеркало, 3 — регулировочные винты малого зеркала, 4 — светофильтры большого зеркала, 5 — большое зеркало, 6 — регулировочный винт большого зеркала, 7 — астрономическая труба, 8 — рама, 9 — лимб, 10—лупа-освети- тель, 11—стопорное устройство, 12 — неподвижная ручка, 13 — подвижная ручка, 14 — отсчетное устройство, 15 — рукоятка, 16—зубчатая рейка, 17— ножка, 18 — алидада
с центром в положении полюса освещения на земной поверхности;
то же самое проделать в отношении двух либо трех небесных светил и определить общую для всех трех окружностей точку пересечения, как обсервованное место судна.
Секстан. Основным морским угломерным инструментом, служащим для измерения высот светил над видимым горизонтом или углов между земными ориентирами, видимыми с судна, является секстан — отражательный угломерный инструмент (рис. 86), существенной особенностью которого является то, что им можно с достаточной степенью точности измерять углы на судне с руки, без помощи штатива или стационарной установки. Умелое обращение с секстаном — одно из основных условий, обеспечивающих получение точных результатов измерений и сохранения прибора. Каждый секстан имеет свою инструментальную погрешность s, зависящую от величины измеренного угла. Кроме того, перед каждой серией наблюдений с помощью секстана определяют погрешность индекса секстана ci. Таким образом, суммарная инструментальная поправка отсчетов, получаемых с помощью секстана, представляет собой выражение (ci + s).
Для измерения высоты светила алидаду 18 ставят на деление 0° на лимбе 9 и через трубу 7 усматривают выбранное для наблюдения светило: в поле зрения видны, как правило, два его изображения — прямовидимое и дважды отраженное. Передвигая алидаду от себя и не упуская из поля зрения двигающегося при этом дважды отраженного изображения светила, действуют таким образом до тех пор, пока в поле зрения не покажется прямовидимое изображение видимого горизонта наблюдателя. При появлении изображения горизонта алидаду стопорят и далее оперируют винтом отсчетного устройства 14, подводя изображение светила к изображению горизонта. Для фиксирования вертикальности положения секстана им слегка покачивают вокруг оси трубы 7; при этом светило описывает небольшую дугу вблизи прямой линии видимого горизонта. В момент касания

изображения светила с линией видимого горизонта вращение винта отсчетного устройства 14 прекращают, считая процесс измерения высоты законченным. Этот момент фиксируют по хронометру и снимают с отсчетного устройства 14 отсчет секстана ос.
Исправление измеренных высот светил. Если измерялась высота звезды, то измеренная ее высота h' = [ос ± (ci + s)] исправляется в видимую hB путем вычитания из h' величины наклонения видимого горизонта наблюдателя (см. § 16), т. е.
h, = h' — d = [ос ± (ci + s)] — d              (91)
В свою              очередь видимая высота hB исправляется              в              обсервован-
ную (истинную) h0, т. е.
h0 = h.„ — р = [ос ± (ci + s)] — d — р,              (92)
где р — величина              астрономической рефракции, всегда также вычитаемая              из резуль
тата измерения
Величины наклонения горизонта d и рефракции р выбирают из соответствующих МТ.
Высоты Солнца и Луны дополнительно исправляются за величину их полудиаметра и за параллакс. В МТ есть специальные таблицы общих поправок для Солнца и Луны, включающих все четыре вида вышеперечисленных поправок.
<< | >>
Источник: Ермолаев Г.Г., Зотеев Е.С.. Основы морского судовождения. 1988 {original}

Еще по теме § 36. Измерение и исправление высот светил:

  1. ПРИЛОЖЕНИЕ ОБ ОБИТАТЕЛЯХ НЕБЕСНЫХ СВЕТИЛ
  2. ВЫСОТА СНЕГОВОЙ ЛИНИИ
  3. РАКЕТЫ, СПУТНИКИ И ПОГОДА НА РАЗНЫХ ВЫСОТАХ
  4. ОБЩИЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ВЫСОТЕ
  5. 2.1. Тахограмма скорости подъема талевого блока на высоту одной
  6. § 7. Перевод и исправление курсов и пеленгов
  7. О свете, огне, светилах, как солнце, так луне, так и звездах
  8. Г. Отказ от внесения в произведение исправлений и дополнений.
  9. [D. КРИТИКА ТЕРМИНОВ «ИСПРАВЛЕНИЕ», «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ», «ПОВЫШЕНИЕ»]
  10. Древняя карта земли нуждается в исправлении
  11. ГЛАВА XXV. О РЕВНОСТНОМ ИСПРАВЛЕНИИ ЦЕЛОЙ ЖИЗНИ.
  12. ГЛАВА VII. О ИСПЫТАНИИ СОВЕСТИ СВОЕЙ И О НАМЕРЕНИИ К ИСПРАВЛЕНИЮ.
  13. В.В. Кусков. ИСТОРИЯ ДРЕВНЕРУССКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Издание шестое, исправленное и дополненное, 1998
  14. Устройства для забортных работ и работ на высоте
  15. Общая характеристика рассматриваемого периода в отношении развития военно-инженерного искусства: исправление существовавших крепостей и постройка новых